Installations photovoltaïques - Conception et dimensionnement d'installations raccordées au réseau, 6e édition 2022 (PDF)

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À propos du livre

Auteur(s) : AnneLabouret, Michel Villoz, Adrien Villoz

Éditeur(s) : Dunod

Édition : 2022

Language : Français

Couverture : PDF

Poids du fichier : 13Mo

Nb. de pages : 224

Le photovoltaïque, qui est au centre des objectifs gouvernementaux visant à augmenter régulièrement sa part dans la production d'électricité en France, est un domaine stratégique de la transition énergétique. Cet ouvrage pratique fournit toutes les clés nécessaires pour sélectionner, assembler et entretenir des installations solaires photovoltaïques connectées au réseau. Il sera un outil indispensable pour les ingénieurs, les concepteurs, les chefs de projet, les donneurs d'ordre et les techniciens solaires.

Cette sixième édition, qui a été entièrement révisée et mise à jour, présente la conversion photovoltaïque et la technologie des panneaux solaires, décrit les équipements utilisés ainsi que leur installation, puis détaille la conception de projets de faible et de forte puissance. Enfin, elle aide à la surveillance et à la maintenance des systèmes photovoltaïques. Des annexes sur les données d'ensoleillement et les acteurs du secteur complètent l'ouvrage.

Table des matières

Avant-propos VII

Chapitre 1 ■ Énergie lumineuse et conversion photovoltaïque 1

1.1 La lumière sous toutes ses formes 1

1.1.1 Dualité onde-particule 2

1.1.2 Sources de lumière 4

1.2 Le rayonnement solaire terrestre 8

1.2.1 Géométrie Terre-Soleil 8

1.2.2 Caractéristiques du rayonnement solaire 11

1.2.3 Le rayonnement solaire sur notre planète 16

1.3 La conversion photovoltaïque 24

1.3.1 L’absorption de la lumière 25

1.3.2 Le transfert d’énergie des photons aux charges électriques 28

1.3.3 La collecte des charges 32

1.4 Le fonctionnement de la jonction photovoltaïque 35

1.4.1 Caractéristique courant/tension 35

1.4.2 Réponse spectrale 39

Chapitre 2 ■ Technologie des panneaux solaires 41

2.1 Cellules et panneaux au silicium cristallin 42

2.1.1 Préparation du silicium et des cellules 42

2.1.2 Propriétés des cellules cristallines 55

2.1.3 De la cellule au panneau photovoltaïque 60

2.1.4 Caractéristiques électriques et climatiques des panneaux 65

2.1.5 Assemblage de panneaux 72

2.2 Cellules et panneaux couches minces 77

2.2.1 La particularité des couches minces 77

2.3 Panneaux au CdTe 77

2.4 Panneaux au CIS et CIGS 79

2.5 Panneaux spéciaux 79

2.5.1 Panneaux souples 79

2.5.2 Éléments architecturaux 80

Chapitre 3 ■ Équipements pour installations raccordées

au réseau 85

3.1 Panneaux solaires 86

3.1.1 Grands panneaux à cellules de 166, 182 ou 210mm 87

3.1.2 Panneau en couches minces de 440W 89

3.1.3 Vieillissement, points critiques 91

3.1.4 Fiabilité des producteurs 92

3.1.5 Retour d’expérience 92

3.1.6 Vieillissement actuel 93

3.2 Installation mécanique des panneaux 94

3.2.1 Structures support 94

3.2.2 Types de montage 95

3.2.3 Panneaux solaires pour intégration en toiture 97

3.3 Onduleurs 98

3.3.1 Critères de choix 99

3.3.2 Rendement de l’onduleur 100

3.3.3 Rendement européen 101

3.3.4 Transformateur d’isolement et mise à la terre 102

3.3.5 Tension de l’onduleur 104

Chapitre 4 ■ Systèmes basse puissance 107

4.1 Choix techniques 107

4.2 Étapes du projet 108

4.3 Dimensionnement 109

4.3.1 Localisation du bâtiment 110

4.3.2 Données météorologiques 110

4.3.3 Autoconsommation et stockage 120

4.4 Dessin 3D et calcul des ombrages 125

4.4.1 Importance de l’environnement 131

4.4.2 Puissance de l’onduleur et du champ photovoltaïque 134

4.5 Exemple d’intégration 135

4.6 Montage et câblage 136

4.7 Effets d’ombrages 137

Conclusion 138

Chapitre 5 ■ Centrales photovoltaïques 139

5.1 Montage en dômes 139

5.2 Montage en sheds fixes et suiveurs 140

5.3 Données climatiques 141

5.4 Étapes du projet 142

5.5 Dimensionnement 144

5.5.1 Variante modules standards 144

5.5.2 Variante modules bifaciaux 160

5.5.3 Variante suiveurs standards 162

5.5.4 Variante suiveurs bifaciaux 166

5.6 Centrale solaire 168

5.6.1 Variante centrale à –20 degrés est 169

5.6.2 Variante centrale à sheds orientés sud 172

5.6.3 Terrain – sol irrégulier 175

5.7 Variabilité, P90, TMY 179

5.7.1 Variabilité 179

5.7.2 P90 180

5.7.3 TMY 181

Conclusion 182

Chapitre 6 ■ Contrôle et maintenance des systèmes

photovoltaïques 183

6.1 Précision de la simulation 184

6.2 Simulation « ciel clair » 189

6.2.1 Salissures 189

6.2.2 Vieillissement 191

Conclusion 197

Annexes 199

1 Grandeurs physiques et unités 201

2 Données d’ensoleillement 205

Bibliographie 206

Organismes et associations 209

Lexique 211

Index 213

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